苏州华能发电厂2×300MW机组水处理分散控制系统通用版
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300MW机组DCS系统汽机部分内容一.DAS(数据采集与显示)系统1.DAS系统的内容:DAS系统(数据采集与显示系统),它为DCS系统的基础系统,它的作用是以一定的速度采集和显示所有的IO(开关量和模拟量)点的适时数据和状态,为其他系统提供调节、监视依据。
DAS系统包括:汽机、电气、锅炉各热力系统的流程图、成组显示、棒状显示、趋势曲线、机组日报表、月报表及启停报表、事故追忆和顺序事件记录等等。
2. DAS系统的功能:⑴运行人员可以从流程图上监视到各IO点的适时运行参数,报警状态,从被控制的设备上可以直接调出相应的操作画面或窗口,在监视适时参数的同时进行控制操作。
同时显示各开关量的状态和进程情况监视。
DAS系统还包括历史及事故追忆功能,其历史数据库数据采集的分辩率分为1S、2S、4S 3种。
⑵当机组运行中参数超限时进行即使报警,按照报警参数的重要性,分为3个等级,即数据报警为1级;控制报警为2级;变送器报警为3级。
运行人员可以在当前报警和历史报警栏中检查报警参数的数值和时间。
⑶按照机组日报表、月报表和启停报表的格式将数据编入报表中,可以系统地、有规律地检查和监视参数的变化和方便抄表。
⑷可以在趋势曲线窗口任意进行相关画面上的8组适时参数趋势曲线的组态,也可检查30天中有关参数的历史曲线。
⑸在DAS系统画面上可以对阀门、电动机进行在线开、关或启、停操作以及联动、联锁、保护开关的投入或解除。
⑹在DAS画面的菜单栏内可以进行流程图画面、成组画面、趋势画面、CCS画面、SCS画面、禁操画面的相互之间的切换和锅炉、电气、汽机总菜单的切换调用。
二.CCS(协调控制)系统1. 协调控制系统的作用:由单回路控制器和与之相联系的设备和信号指令系统组成。
协调控制系统的作用是对某一个控制对象或者多个控制对象进行单回路调节或协调控制调节,以达到控制对象的参数自动调节或人为调节,确保调节过程的安全性和稳定性。
2.在单回路控制系统中,分为单冲量调节和多冲量调节方式,所谓单冲量调节方式就是以单个数据为调节和反馈对象的调节方式,没有其他的数据对调整过程进行修正。
华能睿渥HNICS-T316分散控制系统改造摘要:介绍华能白杨河电厂2×300MW亚临界机组#7机组DCS改造情况、改造后的效果。
结合华能白杨河2×300MW亚临界机组#7机组DCS控制系统,分析改造前后DCS控制系统的硬件结构及DCS工作方式,针对白杨河电厂DCS改造过程中遇到的问题以及解决方案进行了分析总结。
从目前机组运行的情况看,睿渥DCS系统改造不仅提升了机组的控制水平,还进一步改善了其控制性能,可靠性得到大幅提升,该系统具有独立的实时/历史数据库,能实现生产系统远程实时监视,生产系统的检修人员在线修改逻辑等功能,充分发挥系统的优越性,提升生产系统的效率。
关键词:DCS ;华能睿渥 HNICS-T316 分散控制系统;一体化改造中图分类号:TM621.6一、改造背景及原因华能白杨河电厂四期#6、7机组为300MW亚临界燃煤火力发电机组,于2009年12月投产。
锅炉为东方锅炉厂生产的DG1027/17.4-Ⅱ12型亚临界自然循环煤粉锅炉。
汽轮机为上海汽轮机有限公司制造的CC300/248-16.7/0.5/538/538型300MW抽汽凝汽式汽轮机。
发电机为QFSN-300-2两极隐极式三相交流同步汽轮发电机。
机组热工控制为单元制,采用机、炉、电集中控制。
分散控制系统(DistributedControlSystem,以下简称为DCS)是发电企业控制系统的核心部分。
白杨河电厂四期#6、7机组主控(含DEH、MEH)及脱硫DCS系统采用和利时第五代HOLLiAS—MACSV系统,除灰及电除尘系统采用施耐德PLC,其中DCS系统自2009年投产至今,已连续运行13年。
DCS软件早已停止更新、硬件更是严重老化,由于电子元件老化严重,卡件、上位机、网络系统故障频发,近年来硬、软件故障率呈逐年上升的态势。
备品备件不仅采购困难且费用高,现系统运行能力和安全性无法满足以后生产及技改要求。
华能井冈山电厂一期(2×300MW)机组烟气脱硫改造工程施工组织设计正文目录1、编制依据 (2)2、工程概况及系统简介 (2)3、热控专业工作量及施工进度计划 (10)4、热控专业施工方案 (11)5、热控系统防静电干扰措施 (20)6、施工组织机构设置和劳动力计划 (21)7、保证施工质量措施及施工质量要求 (23)8、质量创优及质量通病的预防 (26)9、安全体系及保证安全生产、文明施工措施 (30)1、编制依据1.1华能井冈山电厂一期(2×300MW)机组烟气脱硫改造工程热控设计图纸1.2 中华人民共和国电力行业标准《热控装置工程质量检验及评定规程》1998年版1.3《电力建设施工及验收技术规范(热工自动化 DL/T5190.5-2004)》1.4《火电施工质量检验及评定标准(热控仪表及控制装置篇)》98年版1.5《电力建设安全工作规程》(火力发电厂部分);1.6《工程建设标准强制性条文》电力工程部分;1.7《质量、职业健康安全、环境管理体系》程序文件;1.8《电力建设安全健康与环境管理工作规定》2002-01-21实施;1.9有关设备厂家图纸、说明书及技术协议;2、工程概况及系统简介2.1地理位置华能井冈山电厂位于江西省吉安市青原区,距离市区约7km。
西南面临赣江东岸0.5km,南倚群山,京九铁路距厂址北面1.5km处跨江而过。
吉安火车站位于电厂北面6km,电厂北面4km处为105国道赣江公路大桥,东北面4km处为青原山风景区。
2.2 工程概况华能井冈山电厂一期工程为2 X300 MW燃煤机组。
烟气脱硫采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺(以下简称FGD)。
本脱硫工程采用日本川崎技术,一炉配一塔,脱硫系统的保证脱硫效率≥95%。
2.2.1 脱硫岛工艺系统概述脱硫工艺系统包括:烟气系统、吸收塔系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、脱硫废水处理等主要工艺系统和浆液排空、工艺水、冷却水、压缩空气等辅助系统。
版本号:A 东方电机股份有限公司A191 300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统说明书目录1.概述 (2)2.氢气控制系统 (2)2.1 主要技术参数 (2)2.2 氢气系统工作原理............................................................. .. (2)2.3 氢气系统的设备布置 (3)2.4 氢气系统安装注意事项 (4)2.5 氢气系统的调试 (4)2.6 关于发电机的气体置换 (5)2.7 氢气系统的运行和维护 (5)3.密封油系统 (6)3.1 概述 (6)3.2 主要技术参数 (6)3.3 系统工作原理 (6)3.4 密封油系统主要设备 (7)3.5 设备布置和安装注意事项 (8)3.6 密封油系统的调试与整定 (9)3.7 运行中注意事项 (10)3.8 定期重点检查项目 (13)3.9 日常监视与检修 (15)4. 定子线圈冷却水系统 (15)4.1 主要技术参数 (15)4.2 系统工作原理 (15)4.3 系统主要设备 (16)4.4 设备布置 (17)4.5 安装注意事项 (17)4.6 调试与整定 (17)4.7 定子线圈冷却水系统的运行和维护 (18)5. 氢油水控制系统控制逻辑原理及信号有关事项 (19)6. 补充说明 (19)1 概述氢油水控制系统是发电机的辅助系统。
它分为三个部分:即氢气控制系统,密封油系统和定子线圈冷却水系统。
1.1 氢气控制系统:用以置换发电机内气体,有控制地向发电机内输送氢气,保持机内氢气压力稳定,监视机内氢气纯度及液体的泄漏,干燥机内氢气。
1.2 密封油系统(或称密封瓦供油系统):用以保证密封瓦所需压力油(又称密封油)不间断地供应,以密封发电机内的氢气不外泄。
1.3 定子线圈冷却水系统:用以保证向定子线圈不间断地供水。
监视水压,流量和电导率等参数。
系统还设有自动水温调节器,以调节定子线圈冷却水进水温度,使之保持基本稳定。
西安热工研究院有限公司电站起动调试技术部二 ○ ○ 五 年 七 月合 同 编 号:TPRI/T8-CA-003-2005A 措施(方案)编号:TPRI/T8-MA-001-2005华能太仓电厂二期工程 四号机组调试大纲受控状态:受控号:编写:李续军审核:雷兆团赵建斌批准:目录目录 (2)1前言 (4)2编制依据 (6)3 主要设备及系统概况 (7)3.1 锅炉 (7)3.2汽轮机 (8)3.3 发电机 (9)3.4 控制系统 (10)3.5 SIS(厂级监控信息系统) (11)4起动调试范围 (11)5起动调试组织分工及各有关单位的职责 (12)5.1起动试运的组织 (12)5.2 起动试运中各方主要职责 (15)6调试阶段工作原则 (18)7 起动调试进度安排 (20)8 调试程序 (21)8.1分部试运调试 (21)8.2整套起动试运 (22)9各专业调试技术措施 (34)9.1锅炉专业 (34)9.2 汽轮机专业 (35)9.3 电气专业 (36)10 机组调试的主要质量目标 (38)11 机组整套起动试运的安全保障 (38)12 附录 (44)附录1 华能太仓电厂二期2×600MW工程......................................................................4号机组试运调试里程碑进度表 (44)附录2华能太仓电厂二期工程4号机组调试计划进度表 (45)附录3 华能太仓电厂4号机组起动调试网络图 (50)附录5 4号机组热控主保护投运计划表 (54)附录6 4号机组168h满负荷试运阶段化学监督指标 (55)1前言1.1苏州工业园区华能发电厂二期系扩建工程,厂址位于江苏省苏州太仓市金浪镇,目前装有二台300MW燃煤机组,已分别于1999年12月19日及2000年4月19日相继投入商业运行。
本期工程计划在扩建端侧建设2×600MW超临界燃煤发电机组。
300MW机组DCS系统的升级改造华能太仓电厂2号300MW 机组1999年投运生产,采用TXP分散控制系统,运行至今,设备老化、备品卡件采购困难、可靠性逐步降低,2013 年10月利用机组大修将DCS改造升级成Ovation系统。
本文主要论述了改造方案及具体施工过程,讲解了改造后的软硬件配置、施工調试的成功经验及DEH系统数据库一体化升级,针对改造中的问题给出了解决方法,供其他机组DCS改造升级时参考。
标签:Ovation 控制系统;TXP 控制系统;升级改造;300MW0 引言随着计算机技术的迅猛发展,电子产品更新换代的速度也越来越快,一些关键元器件因厂家停产而逐步被市场淘汰,我国早期投入生产的火电机组正面临着备品备件采购困难的窘境,尤其是DCS系统备品卡件,价格昂贵,采购周期冗长,严重危机到了机组的安全经济运行。
因此,电厂热控维护人员应及时商讨对策,选择可靠、经济的方案对原有DCS系统进行升级改造。
1 目前存在问题华能太仓电厂2 号机组于1999 年2 月建成投入商业运行。
锅炉和汽轮机辅助系统采用Siemens 公司的TXP 分散控制系统,实现数据采集DAS、模拟量控制MCS、开关量控制OCS、炉膛安全监视系统FSSS 等功能;现有TXP系统为上世纪九十年代早期产品,系统和卡件连续运行十多年,已严重老化,系统故障率大幅上升,CPU负荷率居高不下,备品备件采购周期长、价格昂贵,维护费用与日俱增,已严重影响到机组的安全、稳定、经济运行;由于系统当初的设计缺陷,TXP 系统可扩展性差,备用通道几近用完,脱硝等新增控制装置无法加入,新技术、新软件也很难有机会融入老系统。
经广泛调研、充分论证和优化选型,最终确定对机组控制系统进行改造,选用EMERSON公司全新的专家控制系统Ovation替换现有的TXP系统。
2 DCS改造总体方案经过前期充分调研和对多种方案进行反复比较,确定方案如下:(1)最大限度地保留现场电缆;(2)拆除原TXP 系统继电器输出柜(RC柜),在电缆层设立4只新的RC 转接柜,DCS指令信号通过新RC转接柜送至就地设备,解决电缆长度不够的问题;(3)拆除原TXP系统输入信号转接柜(MC柜),在原地址设立新的MC中间端子柜,输入信号通过中间端子转接后送至DCS卡件;(4)拆除所有TXP系统AP柜,按功能区建立新的17对DPU柜;(5)原SINEC NET通讯总线系统被Ovation 快速以太网取代;(6)依照原设计进行锅炉主燃料跳闸柜(MFT柜)改造。
目录1.选题背景 (1)1.1 设计背景.................................... 错误!未定义书签。
1.2 设计任务.................................... 错误!未定义书签。
2.方案论证.............................. 错误!未定义书签。
2.1 协调控制系统的功能.......................... 错误!未定义书签。
2.2 单元机组的运营方式.......................... 错误!未定义书签。
2.2.1 定压运营方式........................... 错误!未定义书签。
2.2.2 滑压运营方式........................... 错误!未定义书签。
2.2.3 联合运营方式........................... 错误!未定义书签。
2.3 单元机组负荷控制方式........................ 错误!未定义书签。
2.3.1 以锅炉跟随为基础的协调控制方式......... 错误!未定义书签。
2.3.2以汽轮机跟随为基础的协调控制方式....... 错误!未定义书签。
2.3.3 综合型协调控制方式..................... 错误!未定义书签。
3.过程论述.............................. 错误!未定义书签。
3.1负荷指令管理部分............................. 错误!未定义书签。
3.1.1负荷指令运算回路....................... 错误!未定义书签。
3.1.2负荷指令限制回路....................... 错误!未定义书签。
3.1.3 负荷增/减闭锁BLOCK I/D ............... 错误!未定义书签。
合同附件一华能苏州燃机热电联产项目燃气联合循环机组技术文件第四册—第1分册分散控制系统(DCS)技术协议买方:华能国际电力股份有限公司卖方:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司设计院:江苏省电力设计院2012年11月目录1 范围 (2)1.1 总则 (2)1.2 工程概况 (3)1.3 卖方的供货范围、工作范围、交货进度 (11)2 规范和标准 (21)3 技术要求 (24)3.1 总则 (24)3.2 硬件要求 (27)3.3 软件要求 (36)3.5 数据通讯系统 (40)3.6 监视和数据记录 (43)3.7 模拟量调节控制 (51)3.8 自动启动/停机顺序控制 (54)3.9 机组保护 (57)3.10 现场总线技术要求 (58)4 备品备件和专用工具 (65)4.1 备品备件 (65)4.2 专用工具 (65)5 设计联络会议(DLM) (65)5.1 总体要求 (65)5.2 设计联络会议具体安排 (66)6 工程服务 (67)6.1 项目管理 (67)6.2 工程设计 (68)6.3 现场服务 (68)7 试验、验收和演示 (69)7.1 总则 (69)7.2 工厂验收试验和显示 (69)7.3 现场试验 (71)7.4 保证期 (74)8 包装、运输和仓储 (75)9 数据和文件 (75)9.1 总则 (75)9.2 硬件资料 (76)9.3 软件资料 (76)9.4 用户手册 (77)9.5 控制逻辑文件 (77)9.6 I/O清单 (77)10 培训 (78)10.1 总则 (78)10.2 工厂培训 (78)10.3 现场培训 (78)1 范围1.1 总则1.1.1 本技术协议对华能苏州燃机热电联产工程E级燃气-蒸汽联合循环一拖一供热机组工程采用的分散控制系统(以下简称DCS),提出了技术方面和有关方面的要求。
本技术协议的内容,是按全厂DCS系统一体化要求编制的,包括一个主控网和一个辅助车间控制网络。
300MW机组控制系统热控施工方案华能榆社电厂二期2×300MW机组控制系统主要采用分散控制系统(DCS),其子功能有:数据采集和处理系统(DAS)、主要模拟量控制系统(MCS)、机组顺序控制系统(SCS);汽机紧急跳闸系统(ETS)、汽机数字电调控制系统(DEH)、汽机本体监视系统(TIS);锅炉炉膛安全监测系统(FSSS)以及锅炉吹灰、定排、除灰、除渣控制系统和主要的常规仪表监测,可在集控室CRT画面显示操作能满足机组经济运行的要求。
4.1 控制盘柜安装4.1.1盘台底座制作安装按盘柜的大小、合理选择底座型钢,一般选用#6-#8槽钢立放布置;按盘实际尺寸制作盘柜底座,其前后尺寸盘柜实际尺寸大3-5MM,盘柜成排安装时,底座中间须加拉条。
在底座内侧焊接M10的镀锌螺栓,作盘柜接地用。
底座制作完成后进行防腐处理;盘柜底座应在地面或平台二次抹面前安装,安装前应进行基础清理,安装后底座顶面应高出地面10MM;盘柜底座安装的安装位置、水平偏差及基础中心线误差应符合要求,并检查预留的电缆孔洞是否符合要求,底座找平,找正后与预埋件焊牢;4.1.2盘柜就位找正安装将盘柜搬上底座,按顺序逐一找正固定;水平调整用水平尺测量,垂直调整用线锤测量,尺寸符合要求后固定在底座上,并再次复查;盘柜间连接应在调整好相邻盘柜尺寸后进行,连接时控制好盘间间隙,连接螺丝必须使用镀锌螺丝。
盘柜全排找正,找平固定后,需拉线检查其不平度和水平误差,如不符合要求,再进行调整;盘体固定:一般采用螺栓及夹板的形式连接,固定盘的四角,盘体较大时增加固定点,安装全部采用镀锌螺栓,紧固件应齐全。
盘体安装完成后,用6MM2的多股铜芯线连接底座及盘体的接地螺丝。
4.2 DCS系统热控设备安装4.2.1 概述DCS的系统的安装包括机柜、设备、模块、电缆、接地等安装工作。
4.2.2 作业准备和条件要求4.2.2.1DCS机柜安装前应做好保管工作,确保设备要求的温度、湿度,并做好防水、防尘措施;4.2.2.2电子室的土建、安装、电气、装修工程已全部完工,空调已具备使用条件,室内的温度、湿度等符合要求;4.2.2.3施工用的材料、工机具等准备齐全;4.2.3.4配备足够的合格作业人员。
INFIT实时优化控制系统的调试与应用作者:侯晓强来源:《科技创新导报》 2013年第21期请保留○1作者简介:侯晓强(1978-)男大学本科工程师 2003年太原理工大学计算机科学与技术专业毕业,自毕业以来一直从事火力发电厂热工控制的维护、技术研究与管理工作。
INFIT实时优化控制系统的调试与应用侯晓强(华能荆门热电有限责任公司湖北荆门 448000)摘要:本文着重介绍了INFIT实施优化控制系统的功能和策略,指出了应用该优化控制技术的必要性和可行性,阐述了该优化控制软件的现场调试方法与先关技术措施。
采用INFIT控制系统以后,使机组对多煤种变化的适应能力增强,使组控制品质和稳定性、及节能降耗大为提高。
关键词:INFIT 控制方案自适应控制协调控制 AGC中图分类号: TM621.6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)07(c)-0000-001 前言:某发电厂二期2×300MW机组协调控制采用以锅炉跟随为基础的协调控制方式,在实际应用中,协调控制系统存在着主蒸汽压力不稳定和汽温波动大等问题,尤其在煤种多变的情况下,控制效果更差。
适逢电网控制采用区域控制偏差(ACE)技术,对电厂AGC控制要求明显提高,考核也日渐严格。
针对机组现状及电网要求,2011年9月,INFIT实施优化控制系统在该电厂开始安装、调试和应用。
AGC控制和协调控制系统性能明显提升,加快了机组负荷响应,稳定了主蒸汽压力和汽温。
INFIT系统是有南京英菲迪自动化工程有限公司针对现代火电机组存在负荷升降速率低、关键参数波动大及系统不能很好适应煤种变化等实际问题,专门为发电厂设计一款优化控制软件。
其根据锅炉的非线性模型(神经网络模型)及预测控制技术,对锅炉的“热能”进行预测,通过有机融合预测控制技术、神经网络的学习技术及自适应控制技术,能提前预测给煤量,有效补偿锅炉的惯性,确保机组具有快速的负荷响应速度和平稳的压力变化。
苏州华能发电厂2×300MW机组水处理分散控制系统目前,大型火电厂辅助系统大多采用PLC进行控制,各个辅助系统独立设一套监控系统,有各自的控制室、操作员站、模拟控制盘,造成设备重复设置,运行人员多且分散,不利于管理。
鉴于此,苏州华能发电厂在国内率先对包括净水系统、反渗透系统、补给水系统、凝结水精处理系统、炉水加药系统、汽水取样系统和废水系统在内的化学水处理生产过程实施控制站分散布置,操作员站集中管理的分布式控制。
该系统将各辅助系统控制站通过高速通讯网络联接,设置一套监控操作室,既不影响各辅助系统控制站按就近控制原则合理布置,减少I/O信号电缆及其敷设成本,又能实现集中监控和管理,减少设备和运行人员的重复设置,达到了降低基建投资和减员增效的目的。
1系统结构苏州华能发电厂2×300MW机组化学水处理分散控制系统设净水控制站、反渗透控制站、补给水控制站、凝结水精处理控制子系统(包括1号机凝结水精处理站、2号机凝结水精处理站和再生控制站)、炉水加药控制站、汽水取样站和废水处理控制站。
各站均以美国A-B公司的PLC-5系列产品为平台。
在化水车间控制室设2台操作员站,其中1台兼做工程师站;在主机集控室设1台监视操作站,同时兼做通讯接口机,与全厂MIS和主机DCS通讯。
操作员站均以WindowsNT4.0(英文版)加中文之星为操作系统,以RSView32为组态平台开发的监控软件运行。
各控制站和操作员站通过冗余的ControlNet网联接。
系统结构如图1所示。
系统对约1400个I/O点进行控制,其中补给水站300点,净水站300点,反渗透站140点,凝结水精处理子系统320点,炉内加药站140点,汽水取样站50点,废水处理站150点。
控制系统留有10%的I/O余量。
ControlNet网络为总线型结构,基于生产者/消费者模型,各节点站作为生产者把需要发送的数据按一定格式打包发送到网络上,网络上其它各节点站作为消费者按需提取数据,通信效率高。
300MW机组疏放水系统优化改造[摘要] 通过对300MW机组疏放水系统阀门、管道进行优化,将原安装、设计不合理的冗余系统进行优化改造,使其布局更加合理、简单,进而减少阀门内漏,增加机组运行热效率。
[关键词] 系统优化阀门内漏热效率1.汽轮机的疏放水系统1.1大型汽轮机组在启停和变负荷工况下运行时,蒸汽与汽轮机本体及蒸汽管道接触时被冷却,当蒸汽温度低于蒸汽压力对应的饱和温度时会凝结成水,若不及时排出,则会存积在某些管道和汽缸中。
运行时,由于蒸汽和水的密度、流速、管道阻力都不同(两相流),这些积水可能引起管道发生水冲击,轻则使管道振动,产生巨大噪音污染环境;重则使管道产生裂纹,甚至破裂。
为了有效的防止管道中积水而引起的水冲击,必须及时地把蒸汽管道中存积的凝结水排出,以确保机组安全运行。
同时还可以回收洁净的凝结水,极大的提高了机组的经济性和热效率。
1.2汽轮机疏放水系统比较复杂,包括汽轮机本体疏水、主、再热蒸汽进汽管道疏水;高、中压主汽门、调门疏水、抽汽管道疏水、门杆漏汽及轴封系统疏水及其它辅助系统的疏放水。
各疏水按压力高低顺序经各疏水孔板或节流组件依次汇集于疏水母管,并通过疏水接管与疏水扩容器相连接,扩容后的蒸汽由扩容器的汽管进入凝汽器,凝结的疏水则通过疏水管接至凝汽器热井。
这种疏水方式阀门集中,便于控制、维护检修,又由于汽水分离,避免了热井内汽水冲击。
1.3疏放水系统的设计,应以运行安全经济、有利于快速起动、便于事故处理和实现自动化等为原则,全面规划、妥善安排,力求简单可靠,布置合理,并尽量回收排出的工质和热量,减少汽水损失。
其布置要遵循三个原则:(1)压力相同或相近的疏水布置在同一集管(2)压力高的疏水布置在压力低的后面(3)各疏水支管应与集管成45度夹角接入且进口方向与流动方向一致。
2.东汽300MW机组疏放水系统存在的问题:2.1在包头一电厂#1、2机组运行期间检查发现主汽、再热及抽汽系统由于疏水阀门前、后差压大,阀门出现不同程度的内漏,门芯吹损、弯头破裂、疏水扩容器焊缝开裂等故障;且机组运行经济性差,供电煤耗高、热效率低。
分散控制系统DCS调试全套1.设备概况神华国华宁东发电厂二期2×660MW扩建工程是超超临界空冷机组,同步建设石灰石-石膏湿法脱硫设施及SCR脱硝装置并预留扩建条件。
本工程的生产用水,由宁夏宁东水处理有限责任公司提供经过处理后的煤矿疏干水,不足部分采用太阳山供水工程提供的经过处理后的黄河地表水。
本工程装设2χ660MW超超临界间接空冷燃煤机组,配两台超超临界、一次中间再热、平衡通风、固态排渣直流锅炉,采用定一滑一定方式运行。
每台锅炉配1台100%容量的动叶可调轴流式一次风机,酉己1台100%容量的动叶可调轴流式送风机,酉订台IO0%容量的动叶可调轴流式引风机,引风机设计裕量同时必须满足烟气脱硫、脱硝系统的要求, 烟气经过脱硫塔后至湿式除尘器然后排至间冷塔内。
本工程2 X 660MW汽轮机为超超临界、一次中间再热、单轴、三缸二排汽间接空冷凝汽式汽轮机,机组能以定——滑——定方式运行,滑压运行的范围暂按40 ~ 90%额定负荷,汽轮机采用高中压联合启动方式,可带基本负荷并调峰运行,凝汽器为干式空冷凝汽器。
本工程发电机为2×660MW水氢氢冷却的汽轮发电机组,以发电机、变压器组单元接线接入厂内75OkV配电装置发电机出口不设断路器,750kV配电装置采用3/2断路器接线,2回750kV出线,启动/备用变高压电源直接由一期的33OkV升压站引接。
本工程采用集成的自动控制系统实现热力生产系统及各辅助系统的生产集中监控自动化,并为全厂信息系统(IT)提供实时数据,实现全厂管理信息化,进一步实现数字化、网络化,全面提升全厂的自动控制水平和信息管理水平,达到国内火力发电厂的先进水平,并具有扩展和提升的空间。
2.编写依据2.1《火力发电建设工程机组调试质量验收及评价规程》DL/T 5295-2013 ;2.2《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》DL/T657-2006 ; 2.3《火力发电建设工程启动试运及验收规程》(2009版);2.4《火电工程启动调试工作规定》(2005年版);2.5《火力发电建设工程机组调试技术规范》DL/T 5294-2013 ;2.6《电力建设安全工作规程第1部分:火力发电》DL 5009.1 - 2014 ;2.7《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》DL/T659-2006 ;2.8热控设备厂家正式图纸、说明书、证明书及技术要求;2.9设备订货合同、技术协议要求。
安全管理编号:YTO-FS-PD958
苏州华能发电厂2×300MW机组水处理分散控制系统通用版
In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities.
标准/ 权威/ 规范/ 实用
Authoritative And Practical Standards
苏州华能发电厂2×300MW机组水处理分散控制系统通用版
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目前,大型火电厂辅助系统大多采用PLC进行控制,各个辅助系统独立设一套监控系统,有各自的控制室、操作员站、模拟控制盘,造成设备重复设置,运行人员多且分散,不利于管理。
鉴于此,苏州华能发电厂在国内率先对包括净水系统、反渗透系统、补给水系统、凝结水精处理系统、炉水加药系统、汽水取样系统和废水系统在内的化学水处理生产过程实施控制站分散布置,操作员站集中管理的分布式控制。
该系统将各辅助系统控制站通过高速通讯网络联接,设置一套监控操作室,既不影响各辅助系统控制站按就近控制原则合理布置,减少I/O信号电缆及其敷设成本,又能实现集中监控和管理,减少设备和运行人员的重复设置,达到了降低基建投资和减员增效的目的。
1 系统结构
苏州华能发电厂2×300MW机组化学水处理分散控制系统设净水控制站、反渗透控制站、补给水控制站、凝结水精处理控制子系统(包括1号机凝结水精处理站、2号机
凝结水精处理站和再生控制站)、炉水加药控制站、汽水取样站和废水处理控制站。
各站均以美国A-B公司的PLC-5系列产品为平台。
在化水车间控制室设2台操作员站,其中1台兼做工程师站;在主机集控室设1台监视操作站,同时兼做通讯接口机,与全厂MIS和主机DCS通讯。
操作员站均以WindowsNT4.0(英文版)加中文之星为操作系统,以RSView32为组态平台开发的监控软件运行。
各控制站和操作员站通过冗余的ControlNet网联接。
系统结构如图1所示。
系统对约1400个I/O点进行控制,其中补给水站300点,净水站300点,反渗透站140点,凝结水精处理子系统320点,炉内加药站140点,汽水取样站50点,废水处理站150点。
控制系统留有10%的I/O余量。
ControlNet网络为总线型结构,基于生产者/消费者模型,各节点站作为生产者把需要发送的数据按一定格式打包发送到网络上,网络上其它各节点站作为消费者按需提取数据,通信效率高。
网络通信速率为5Mbps,传输介质为同轴粗缆,阻抗为75Ω。
网络通信电缆与各节点站之间通过T型连接器实现联接,安装和调试简便,连接稳固,维护量小。
网段内只有2个节点时最大传输距离为1000m,随着节点的增多,最大传输距离将减小,其计算公式为:1000-(N-2)×16.8m,其中N为节点数。
全厂化学水处理系统各站位置
分散较大,网络长1.8km,网络上共有节点12个,因此设置了一对中继器。
图1 苏州华能发电厂2×300MW机组化学水处理控制系统结构
2 PLC选型
目前,多数火电厂各辅助系统的控制设备与其工艺主设备一同招标实施,由于各主设备厂家常用不同品牌的PLC,因而造成同一电厂有多种品牌的PLC系统,且各系统独立运行。
随着电厂生产水平的不断提高以及减员增效和降低发电成本的要求,需把各独立的PLC系统用高速通讯网络联成分散控制和集中管理的集散控制系统。
对此,常有以下几种解决方案:(1)利用以太网技术和Windows系列操作系统的NetDDE技术,把各辅助系统的操作员站联接到新建的监视管理以太网上;(2)根据少数服从多数的原则,为I/O点数较少的PLC选用网关把该型PLC联接到电厂主型PLC实时通信网络上;(3)对于新建电厂,规划和设计时要求统一选用同型PLC。
这3种解决方案的投资情况和系统性能比较见表1。
表1 3种方案的投资情况和系统性能比较
由表1可以看出,方案1投资最大。
采用以太网做监控系统的主干网,网络速度、稳定性和可靠性均一般,维护量大,通常只能进行监视管理,因此系统性能一般;方案2改造投资
稍小,系统性能较方案1好;方案3投资最少,而且网络速度高并可冗余,连接件统一且稳固,稳定性和可靠性都很高,维护工作量较小,在网络上工作站的增减组态灵活、简便,系统性能较前2种高。
因此,苏州华能发电厂为化学水处理系统各工艺子站均选用了A-B公司PLC5系列产品,通过高速冗余网络使这些控制子站与操作员站联网,实现了化学水处理系统的集中监控和管理。
3 系统主要功能
苏州华能发电厂化学水处理分散控制系统具有化学水处理过程数据采集与处理,流量、液位等模拟量自动调节,各子系统阀门和泵等设备远程软手操控制和按照一定的条件或逻辑顺控功能组控制,以及联锁和闭锁等功能。
为保证锅炉补给水或处理后的废水水质达标,净水加药量、炉水各种加药量以及废水加酸碱量的控制采用PID闭环回路调节,控制系统采集的处理前水质数据经过PID功能块计算后再通过变频器控制加药泵转速来调节加药量。
对需按照条件顺序或时间顺序执行的过程,控制系统采用顺控功能组控制。
补给水站每个顺控功能组有自动和半自动2种方式。
在半自动或自动方式下,运行人员可通过暂停/继续或跳步等手段按程序流程进行操作,减少因个别设备的不正常反馈或拒动对自动投入的影响。
半自动方式下操作员能通过单步键对高效过滤器、活性炭过滤器、一级和
二级除盐等设备进行停运、反冲洗或再生、投运等的控制。
自动方式下,当时间周期或条件满足时可自动停运该设备并进行再生或反洗,然后再投运,如对3个活性炭过滤器和2个高效过滤器(均并列运行)的控制;或者同时投运备用设备,如对2列一级除盐设备和2列二级除盐设备的控制。
净水站顺控功能组对机械搅拌澄清池实现自动定时排泥,对擦洗滤池实现自动反洗、投运;凝结水精处理站顺控功能组在混床失效时自动控制树脂的输送、再生等顺序过程。
为保证泵或风机不在空负荷下长时间运行,并保证相关出口母管压力在规定范围内,控制系统还通过联锁或闭锁的方式实现自动控制。
如净水站根据清水箱水位自动启停化学水泵,根据消防水管网压力自动启停稳压水泵和消防水泵;补给水站在除盐装置再生过程中,自动加酸碱,直到酸碱计量箱液位达到高限值,压缩空气系统保持压缩空气压力恒定;当树脂传送时,禁止凝结水精处理混床投入运行,防止树脂传送到已充满或正进行再生的容器中。
4 系统特点
苏州华能发电厂2×300MW机组化学水处理控制系统具有下列特点:(1)各控制站均采用同类型的PLC硬件和系统软件开发而成;(2)在国内首次采用冗余的高速实时通信网络把化学水处理各子站联接起来;(3)只在化水控制室设操作员站,实现集中监控和管理,减少各站常规控制室设置,达到降
低基建投资和减员增效的目的;(4)在主机集控室设1台监视站,便于主机运行人员直接了解和监视化水车间运行情况,同时也方便化水控制系统与主机DCS和全厂MIS系统的通讯。
5 结论
苏州华能发电厂化学水处理分散控制系统已正常投运1年,达到了规划和设计的要求。
控制站运行稳定,维护量小,程序或参数可在线修改和下载,不影响控制站的正常运行。
操作员站汉化图形界面软件数据更新快,并有多媒体语音报警功能,主机运行人员通过联接在化学水处理控制系统主干网上的操作员站可以直接监视化水系统的参数和设备运行情况。
与相同装机容量但未实施化学水处理分散控制系统的电厂相比,运行人员数量减少三分之二。
该系统的成功投运可为大型火电机组新建或改造工程提供经验。
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